Xác định nội lực khung không gian và tính toán bố trí cốt thép cho khung phẳng trục 3

CHƯƠNG V: XÁC ĐỊNH NỘI LỰC KHUNG KHÔNG GIAN VÀ TÍNH TOÁN BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO KHUNG PHẲNG TRỤC 3. GIỚI THIỆU CHUNG: I.1. Khái niệm khung: - Khung là một hệ thanh bất biến hình, là kết cấu rất quan trọng trong công trình, tiếp nhận tải trọng sử dụng từ các sàn tầng rồi truyền xuống móng. - Có thể định nghĩa: Khung = hệ cột + hệ dầm + sàn (trường hợp công trình được thiết kế là sàn không dầm thì sàn được xem là một dầm có độ cứng tương đương) - Giao điểm giữa cột và dầm gọi là nút khung, nút khung có thể là nút cứng hoặc khớp. I.2. Phân loại: I.2.1. Theo phương pháp thi công: - Khung toàn khối: khi các cấu kiện sàn, dầm, cột được đổ bê tông toàn khối: có độ cứng lớn, các nút khung là các nút cứng (liên kết dầm và cột là liên kết ngàm), loại này hiện đang dùng rất rộng rãi trong các công trình dân dụng và công nghiệp. Trong luận văn của mình em sử dụng khung toàn khối. Đặc biệt đối với nhà thấp tầng dùng kết cấu chịu lực chính là khung chịu lực. - Khung lắp ghép: khi các cấu kiện sàn, dầm, cột được chế tạo sẵn, được vận chuyển đến công trường lắp ghép: khung lắp ghép có thời gian thi công nhanh, độ cứng kém hơn khung toàn khối, việc xử lý các mối liên kết rất tốn công và khá phức tạp. I.2.2. Theo sơ đồ kết cấu: - Khung hoàn toàn: khi có cột và dầm chịu lực. Loại khung này được dùng để thiết kế trong luận văn. - Khung không hoàn toàn: khi có cột, dầm và cả tường chịu lực cùng tham gia chịu lực - Khung bê tông cốt thép có thể là khung một nhịp hoặc nhiều nhịp, một tầng hoặc nhiều tầng. - Liên kết cột với móng thường là liên kết cứng (ngàm, khung toàn khối) cũng có thể dùng liên kết khớp (mô men tại chân cột bằng 0) hoặc ngàm (khung lắp ghép). - Liên kết cột với dầm thường là liên kết cứng (khung toàn khối) hoặc liên kết ngàm hoặc khớp (khung lắp ghép) - Liên kết cột với dàn vì kèo thường chọn liên kết khớp. II. KHUNG BÊTÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI: II.1. Phân tích sự làm việc của khung: - Như đã phân tích ở trên công trình trong đồ án thuộc loại khung bêtông cốt thép toàn khối chịu lực. - Theo phương ngang: hệ cột và các dầm sàn ngang tạo thành các khung ngang - Theo phương dọc: hệ cột và các dầm dọc tạo thành các khung dọc - Như vậy một công trình có nhiều khung ngang và nhiều khung dọc. Khi chịu tải các khung ngang và các khung dọc hợp thành hệ không gian cùng chịu lực gọi là khung không gian. Hình 5.1.MẶT BẰNG KIẾN TRÚC TẦNG ĐIỂN HÌNH. Hình 5.2.MẶT BẰNG DẦM SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH. - Để đơn giản hoá khi tính toán người ta qui ước như sau: Khi tỉ số L/B >1.5 (công trình có mặt bằng chạy dài) nội lực chủ yếu gây ra trong khung ngang vì độ cứng của khung ngang nhỏ hơn nhiều lần độ cứng của khung dọc (khung ngang ít nhịp hơn khung dọc), cũng có thể xem gần đúng: khung dọc tuyệt đối cứng. Vì thế cho phép tách riêng từng khung phẳng để tính nội lực: khung phẳng. Khi tỉ số L/B < 1.5 độ cứng khung ngang và khung dọc chênh lệch không nhiều, lúc này phải tính nội lực theo không gian: khung không gian - Vì công trình có mặt bằng vuông vức L/B = 24.5/24 = 1.02 < 1.5 nên tính toán nội lực trong công trình theo khung phẳng là không chính xác với điều kiện làm việc thực tế của công trình do đó ta sẽ tính toán lại công trình theo khung không gian . - Sàn cũng là kết cấu cùng tham gia chịu tải trọng ngang, bởi vì trong mặt phẳng ngang sàn có độ cứng khá lớn (xem như tuyệt đối cứng theo phương ngang). - Kết cấu khung không gian tính toán rất phức tạp, khó khăn, phải dùng chương trình máy tính để hỗ trợ. II.2. Chọn kích thước tiết diện: - Khung là kết cấu siêu tĩnh bậc cao. Nội lực trong khung phụ thuộc không chỉ sơ đồ tính, tải trọng tác dụng mà còn phụ thuộc vào độ cứng của các cấu kiện khung. Do đó khi tính khung cần biết trước kích thước tiết diện của dầm và cột, việc chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm và cột tốt nhất là dựa vào kinh nghiệm của người thiết kế trên cơ sở các kết cấu tương tự đã xây dựng. -Có thể chọn sơ bộ các kích thước tiết diện dầm và cột dựa trên 1 số các hướng dẫn sau : * Đối với dầm : có thể xác định sơ bộ như sau : Trong đó : l : nhịp tính toán của dầm . m : hệ số phụ thuộc chiều dài nhịp và hình dạng của dầm . chiều rộng b : . * Đối với cột : công thức sơ bộ xác định cột như sau : A= k. trong đó: N = Lực nén lớn nhất tác dụng lên cột. Si ( diện truyền tải cuả sàn lên cột.) Si = ()x() k = 1.1 : đối với cột giữa. k = 1.2 ¸ 1.3 : đối với cột biên . k = 1.3 ¸ 1.5 : đối với cột góc . R : cường độ chịu nén tính toán của bê tông. 1. Sơ bộ kích thước cột : Bảng 5.3Sơ Bộ Kích Thước Cột C1 ( Cột Góc ) Số tầng Diện tích truyền tải Tải trọng sàn TT Tường trên dầm Chiều dài tường biên Att k bxh Att (m2) q=gs+ps gt l (kN/m2) (kN/m) (m) (kN) (cm2) (cm) (cm2) Lầu 8 16,875 7.175 11,979 7,25 207.926 186.4 1,3 30x30 900 Lầu 7 16,875 7.175 11,979 7,25 415.852 372.8 1,3 30x30 900 Lầu 6 16,875 7.175 11,979 7,25 623.778 559.2 1,3 30x30 900 Lầu 5 16,875 7.175 11,979 7,25 831.704 745.7 1,3 30x30 900 Lầu 4 16,875 7.175 11,979 7,25 1039.63 932.1 1,3 35x35 1225 Lầu 3 16,875 7.175 11,979 7,25 1247.56 1118 1,3 35x35 1225 Lầu 2 16,875 7.175 11,979 7,25 1455.48 1305 1,3 35x35 1225 Lầu 1 16,875 7.175 11,979 7,25 1663.41 1491 1,3 45x45 2025 Tầng trệt 16,875 7.175 11,979 7,25 1871.33 1678 1,3 45x45 2025 Tầng hầm 16,875 7.175 11,979 7,25 2079.26 1864 1,3 45x45 2025 Bảng 5.4. Sơ Bộ Kích Thước Cột C2 (Cột Biên). Số tầng Diện tích truyền tải Tải trọng sàn TT Tường trên dầm Chiều dài tường biên Att k bxh Att (m2) q=gs+ps gt l (kN/m2) (kN/m) (m) (kN) (cm2) (cm) (cm2) Lầu 8 22,563 7.994 11.979 9.5 294.169 243.5 1,2 35x35 1225 Lầu 7 22,563 7.994 11.979 9.5 588.338 486.9 1,2 35x35 1225 Lầu 6 22,563 7.994 11.979 9.5 882.507 730.4 1,2 35x35 1225 Lầu 5 22,563 7.994 11.979 9.5 1176.68 973.8 1,2 35x35 1225 Lầu 4 22,563 7.994 11.979 9.5 1470.85 1217 1,2 40x40 1600 Lầu 3 22,563 7.994 11.979 9.5 1765.01 1461 1,2 40x40 1600 Lầu 2 22,563 7.994 11.979 9.5 2059.18 1704 1,2 40x40 1600 Lầu 1 22,563 7.994 11.979 9.5 2353.35 1948 1,2 50x50 2500 Tầng trệt 22,563 7.994 11.979 9.5 2647.52 2191 1,2 50x50 2500 Tầng hầm 22,563 7.994 11.979 9.5 2941.69 2435 1,2 50x50 2500 Bảng 5.5.Sơ Bộ Kích Thước Cột C3 ( Cột Giữa ) Số tầng Diện tích truyền tải Tải trọng sàn TT Tường trên dầm Chiều dài tường Att k bxh Att (m2) q=gs+ps gt l (kN/m2) (kN/m) (m) (kN) (cm2) (cm) (cm2) Lầu 8 29,44 9.882 11.979 9.9 409.518 310.67 1,1 35x35 1225 Lầu 7 29,44 9.882 11.979 9.9 819.036 621.34 1,1 35x35 1225 Lầu 6 29,44 9.882 11.979 9.9 1228.55 932.01 1,1 35x35 1225 Lầu 5 29,44 9.882 11.979 9.9 1638.07 1242.7 1,1 35x35 1225 Lầu 4 29,44 9.882 11.979 9.9 2047.59 1553.3 1,1 45x45 2025 Lầu 3 29,44 9.882 11.979 9.9 2457.11 1864 1,1 45x45 2025 Lầu 2 29,44 9.882 11.979 9.9 2866.63 2174.7 1,1 45x45 2025 Lầu 1 29,44 9.882 11.979 9.9 3276.15 2485.4 1,1 55x55 3025 Tầng trệt 29,44 9.882 11.979 9.9 3685.66 2796 1,1 55x55 3025 Tầng hầm 29,44 9.882 11.979 9.9 4095.18 3106.7 1,1 55x55 3025 2. Sơ bộ kích thước dầm : Bảng 5.6.Chọn kích thước tiết diện dầm. DẦM L (mm) m h (mm) h(mm) b (mm) D1 9500 12 16 790 594 600 300 D2 5500 12 16 458 344 500 300 D3 5000 12 16 417 312 500 250 D4 4500 12 16 375 281 500 250 D5 5000 12 20 417 250 300 200 D6 4500 12 20 375 225 300 200 D7 5000 12 20 417 250 300 200 D8 4500 12 20 375 225 300 200 D9 2000 12 20 167 100 200 200 - Chú thích: Sau khi đã chọn kích thước dầm, cột sẽ tiến hành tính toán nội lực, tính cốt thép cho từng cấu kiện. Sau đó tiến hành kiểm tra lại kích thước tiết diện đã chọn, dựa vào hàm lượng cốt thép m < mmax, nếu không thỏa phải thay đổi kích thước tiết diện. +Đối với dầm : µ = 0.1 % ≤ 0.9% ≤ µ= . +Đối với cột : . - Về nguyên tắc, khi tiết diện cấu kiện đã thay đổi thì nội lực cũng thay đổi theo do đó phải tính lại nội lực. Tuy nhiên nếu sự thay đổi tiết diện cấu kiện không lớn lắm thì có thể không cần tính lại nội lực mà chỉ cần tính lại cốt thép (chỉ khi nào moment quán tính của tiết diện chọn sơ bộ và tiết diện chọn cuối cùng khác nhau không quá hai lần thì phải tính lại nội lực theo độ cứng của tiết diện chọn) - Sơ đồ tính là trục của dầm, sàn; liên kết giữa cột và móng là liên kết ngàm, liên kết giữa cột và dầm là nút cứng liên kết giữa sàn với dầm là nút cứng tạo thành hệ thống khung sàn hỗn hợp. Hệ khung này có khả năng tiếp nhận tải trọng ngang và thẳng đứng tác động vào ngôi nhà. II.3. Sơ đồ tính khung: - Việc chọn sơ đồ tính rất quan trọng, nó ảnh hưởng rất lớn đến nội lực và cách cấu tạo nút khung sao cho phù hợp với liên kết đã chọn. Nghĩa là việc chọn sơ đồ tính phải phù hợp với điều kiện làm việc thực tế của nó và cấu tạo các mối liên kết phải phù hợp với liên kết đã chọn. Đối với khung toàn khối trong đồ án sơ đồ tính là trục của dầm và cột, liên kết giữa cột và móng là liên kết ngàm, liên kết giữa cột và dầm là liên kết nút cứng. - Nhịp khung là khoảng cách giữa các tim cột. Để thuận tiện trong việc tính toán mà không làm thay đổi nhiều kết quả tính toán ta có thể lấy nhịp khung là khoảng cách giữa các trục định vị. - Kích thước cột theo chiều cao cũng có sự thay đổi để phù hợp với điều kiện làm việc của cột nên sẽ có những đoạn cột mà trục không trùng nhau (cột biên) vì thay đổi tiết diện cột. Tuy nhiên vì độ lệch trục này không lớn nên ta có thể lấy các cột là đồng trục để thuận tiện trong tính toán. - Tường tầng hầm chịu tải trọng áp lực đất cũng ảnh hưởng đến khung do đó để gần đúng với điều kiện làm việc thực tế công trình sơ đồ tính khung có tường tầng hầm (dày 250 mm) - Sàn cũng là kết cấu cùng tham gia chịu tải trọng ngang ,bởi vì trong mặt phẳng ngang sàn có độ cứng khá lớn (xem như tuyệt đối cứng theo phương ngang). Cho nên mô hình sơ đồ tính khung có kể đến sàn các tầng. III. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG: III.1. Theo phương đứng: III.1.1. Tĩnh tải: a. Trọng lượng bản thân của sàn, dầm, cột: ta khai báo vào đặc trưng hình học và vật liệu các cấu kiện và chương trình sẽ tự tính toán trọng lượng bản thân các cấu kiện với n = 1,1. b. Trọng lượng tường xây trên hệ dầm ta tính toán và qui đổi thành tải phân bố đều theo chiều dài và nhập vào chương trình ETABS với chiều cao tầng 3.3m và chiều cao hành lang ban công là 0.9m. + Tường dày 20cm , g = 3.3 kN/m. → g = 3.3x1.1x3.3 = 11.979 kN. → g = 3.3x1.1x0.9 = 3.267 kN. + Tường dày 10cm , g = 1.8 kN/m. → g = 3.3x1.8x1.1 = 6.534 kN. . c.Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn : Trong chương II đã tính : g = 1.438 kN/m d. Tải trọng cầu thang : Tổng tảo trọng tác dụng vào cầu thang Theo chương III ta có : G = tổng tĩnh tải tác dụng lên chiếu nghĩ + tổng tĩnh tải tác dụng lên bản thang . G = = 139,2 (kN) Qui tải cầu thang trên diện tích sàn : g= 139,2/660 = 0.21 (kN/m). e. Tải trọng hồ nước mái : Bảng 5.7.Kết quả lấy ở chương III tính toán hồ nước mái : Vị trí Số cột Phản lực R (kN) TLBTcột (40x40) (kN) N (kN) CỘT C 2 152,26 8,8 161,06 CỘT D 2 259,13 8,8 267,93 CỘT E 2 147,57 8,8 156,37 f . Tĩnh tải toàn phần : g = TLBT +1,438+0,21 = TLBT +1.648 (kN/m). III.1.2. Hoạt tải: Bảng 5.8.Hoạt tải sàn . Ký hiệu Công năng Hoạt tải sàn ( kN/m2 ) Ptc n Ptt Ô1 Phòng ngủ 2 1,2 2,4 Ô2 Phòng ngủ 2 1,2 2,4 Ô3 Sảnh 3 1,2 3,6 Ô4 HL+VS 3 1,2 3,6 Ô5 Phòng ngủ 2 1,2 2,4 Ô6 Ban công 2 1,2 2,4 Ô7 Phòng ngủ 2 1,2 2,4 Ô8 Phòng ngủ 2 1,2 2,4 Ô9 HL+VS 3 1,2 3,6 Ô10 Ban công 2 1,2 2,4 Hoạt tải sàn mái : p = 0,75x1,2 = 0,9 (kN/m). III.2. Theo phương ngang: III.2.1. Hoạt tải: - Hoạt tải theo phương ngang tác dụng lên công trình là hoạt tải gió. - Chiều cao công trình là 32.1m do đó chỉ có thành phần gió tĩnh. - Chương trình ETABS có thể tính toán cho ta tâm cứng của từng tầng và cho thép ta nhập tải trọng gió tác dụng vào tầng đó dưới dạng lực tập trung tại tâm cứng theo phương gió tác dụng. Lực tập trung này chính là tổng tải trọng gió tác dụng lên toàn bộ mặt đón gió của tầng đang xét theo phương gió tác dụng. - Cường độ tính toán của tải trọng gió phân bố trên từng tầng được tính theo công thức: Trong đó: W0 là giá trị áp lực gió tiêu chuẩn lấy theo bản đồ phân vùng địa danh hành chính trong TCVN 2737 – 1995. Công trình trong đồ án được xây dựng ở Thành Phố Hồ Chí Minh thuộc vùng II-A nên W0 = 95 – 12 = 83 daN/m2 = 0.83 kN/ m2 k: là hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao so với mốc chuẩn và dạng địa hình được tra ở bảng 5 – TCVN 2737 – 1995. n: hệ số tin cậy lấy n = 1.2 c: hệ số khí động. Phía đón gió lấy c = +0.8 , phía khuất gió lấy c = -0.6 B: bề rộng đón gió của khung đang xét , theo phương X thì B = 24m ; theo phương Y thì B = 27,5m. W = W + W ( kN/m) F= W * n * h* L. (kN). F= W * n * h* L. (kN).với n = 1,2. Bảng 5.9.Bảng tải trọng gió tác dụng lên khung nhà. Tầng Z (m) k W0 (kN/m2) c c’ h (m) Wđón (kN/m2) Wkhuất (kN/m2) Gió X (F) kN GióY (F) kN Trệt 5.7 1.085 0.83 +0.8 -0.6 5.7 0.72 -0.54 206,8 237 Lầu 1 9 1.158 0.83 +0.8 -0.6 3.3 0.77 -0.577 128 146,7 Lầu 2 12.3 1.207 0.83 +0.8 -0.6 3.3 0.8 -0.6 133,1 152,5 Lầu 3 15.6 1.246 0.83 +0.8 -0.6 3.3 0.83 -0.62 137,8 157,9 Lầu 4 18.9 1.279 0.83 +0.8 -0.6 3.3 0.85 -0.636 141,2 161,8 Lầu 5 22.2 1.307 0.83 +0.8 -0.6 3.3 0.87 -0.65 144,5 165,5 Lầu 6 25.5 1.334 0.83 +0.8 -0.6 3.3 0.885 -0.664 147,2 168,7 Lầu 7 28.8 1.360 0.83 +0.8 -0.6 3.3 0.903 -0.68 150,5 172,4 Lầu 8 32.1 1.383 0.83 +0.8 -0.6 3.3 0.92 -0.69 153 175.3 - Gió X trái và X phải giống nhau về giá trị chỉ khác nhau về hướng tác dụng (tương tự với phương Y) IV. TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG KHUNG: Bao gồm các thao tác sau: + Gán tất cả các trường hợp tải trọng như trên vào mô hình khung không gian; + Tiến hành phân tích và giải bài toán bằng phần mềm ETABS V9.0.4; + Tổ hợp các nội lực ứng với các trường hợp tải trọng sau: IV.1. Các trường hợp tải trọng tác động lên công trình 1. Tĩnh tải chất đầy. (TT) 2. Hoạt tải chất đầy (HT) 3. Gió theo phương X (GX) 4. Gió theo phương XX (G-X) 5. Gió theo phương Y (GY) 6. Gió theo phương YY (G-Y) IV.2. Các trường hợp tổ hợp tải trọng: Bảng 5.10.Các trường hợp tổ hợp. TỔ HỢP CẤU TRÚC COMB1 TT+HT COMB2 TT+ GX COMB3 TT+ GY COMB4 TT+ GXX COMB5 TT+ GYY COMB6 TT+0,9HT+0,9GX COMB7 TT+0,9HT+0,9GY COMB8 TT+0,9HT+0,9GXX COMB9 TT+0,9HT+0,9GYY BAO ENV(COMB1COMB9) + Kết quả nội lực khung trục 3 được trình bày trong phụ lục . V.TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO CỘT KHUNG TRỤC 3. V.1:Phương pháp tính cốt thép cho cột khung trục 3. Trong khung không gian côt thực tế là việc như cấu kiện chịu nén lệch tâm xiên.Cột lệch tâm xiên được tính toán theo phương pháp gần đúng.Trình tự tính toán thể hiện như sau. Phương pháp gần đúng dựa trên sự biến đổi trường hợp nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng tương đương để tính cốt thép theo tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN 356-2005.dựa vào sách “TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN CỘT BÊ TÔNG CỐT THÉP “ của GS.NGUYỄN ĐÌNH CỐNG. Điều kiện áp dụng phương pháp gần đúng này là (trong đó Cx,Cy là các cạnh của tiết diện theo trục x,y),cốt thép được đặt theo chu vi. Tiết diện chịu lực nén N, moment uốn Mx, My, độ lệch tâm ngẫu nhiên eax, eay. Sau khi xét uốn dọc theo hai phương, tính được hệ số , . Moment đã gia tăng Mx1, My1. Mx1 = xMx; My1 = xMy Tùy theo tương quan giữa giá trị Mx1, My1 với kích thước các cạnh mà đưa về một trong hai mô hình tính toán (theo phương x hoặc theo phương y). Điều kiện và ký hiệu theo bảng sau: Bảng 5.11.Mô hình tính toán Giả thiết chiều dày lớp đệm a, tính ho = h – a; Z = h – 2a chuẩn bị các số liệu Rb, Rs, Rsc, xR như đối với trường hợp nén lệch tâm phẳng. Đánh giá và xử lý kết quả: Nếu As<0 chứng tỏ kích thước tiết diện quá lớn , không cần đến cốt thép.Lúc này có thể rút bớt kích thước tiết diện hoặc dung vật liệu có cường độ thấp hơn để tính lại.Khi không thể rút bớt như vừa nêu thì cần chọn đặt cốt thép theo yêu cầu tối thiểu, gọi là đặt cốt thép theo yêu cầu cấu tạo. Nếu As>0 tính tỷ lệ cốt thép: - Tiến hành tính toán theo trường hợp đặt cốt thép đối xứng theo lưu đồ sau: Thỏa Không thỏa l≤14 x1 > xRh0 Ast≥ ge = x ≤ h0 m0= 1 - m0=0.4 M = M1 + moM2 e1 = e0 = max( e1 , ea ) e = e0 +- a e =≤0.3 Thỏa Không thỏa Thỏa Không thỏa j = 1 j = 1.028 – 0.0000288l2 – 0.0016l e0 = x = Ast = Ast = Hình 5.12: Lưu đồ tính toán cốt thép cột V.1.1:Chọn cặp nội lực để tính toán. Tổ hợp nội lực cho cột khung không gian cần xét các trường hợp sau: Mx max, My và Ntương ứng; My max, Mx và Ntương ứng; Nmax, Mx và My tương ứng; e1x = hoặc e1y = lớn. Cột khung không gian được bố trí cốt thép đối xứng do đó khi tổ hợp chỉ cần tìm Mx_max và My_max là là những moment lơn nhất về giá trị tuyệt đối mà không cần tìm giá trị lớn nhất của M dương và M âm. Bảng 5.13.Bảng tổ hợp nội lực cột 3-A. Tầng Các TH tổ hợp Nội lực N (kN) Mx (kNm) My (kNm) Lầu 5- lầu 8 1 N,M,M -1148.72 -74.088 -41.918 2 M, N,M -812.35 -77.811 -52.954 3 M, N,M -787.39 -54.836 -82.831 Lầu 2- lầu 4 1 N,M,M -2228.82 -104.339 -62.513 2 M, N,M -1503.5 -110.154 -84.521 3 M, N,M -1754.64 -70.643 -142.576 Hầm – lầu 1 1 N,M,M -3367.19 -160.444 -41.605 2 M, N,M -2915.5 -167.582 -36.181 3 M, N,M -2290.65 -44.89 -221.016 Bảng 5.14.Bảng tổ hợp nội lực côt 3-B. Tầng Các TH tổ hợp Nội lực N (kN) Mx (kNm) My (kNm) Lầu 5- lầu 8 1 N,M,M -1645.62 0.836 -59.227 2 M, N,M -1315.33 51.45 -40.992 3 M, N,M -1154.39 0.787 -106.525 Lầu 2- lầu 4 1 N,M,M -3038.93 5.098 -91.123 2 M, N,M -2421.51 93.016 -62.465 3 M, N,M -2507.87 3.527 -181.541 Hầm – lầu 1 1 N,M,M -4474.27 8.856 -59.033 2 M, N,M -3181.79 180.379 -90.568 3 M, N,M -3869.67 15.33 -272.104 Bảng 5.15.Bảng nội lực côt 3-C. Tầng Các TH tổ hợp Nội lực N (kN) Mx (kNm) My (kNm) Lầu 5- lầu 8 1 N,M,M -1827.23 -12.917 -58.806 2 M, N,M -1775.99 -57.791 -57.633 3 M, N,M -1315.95 -15.929 -106.641 Lầu 2- lầu 4 1 N,M,M -3250.26 -18.129 -89.6 2 M, N,M -2449.81 -98.435 -66.268 3 M, N,M -2695.58 -22.677 -180.107 Hầm – lầu 1 1 N,M,M -4701.03 -10.347 -58.025 2 M, N,M -3206.51 -179.516 -96.431 3 M, N,M -4079.76 -21.333 -269.876 Bảng 5.16.Bảng tổ hợp nội lực côt 3-D. Tầng Các TH tổ hợp Nội lực N (kN) Mx(kNm) My(kNm) Lầu 5- lầu 8 1 N,M,M -1969 4.586 -57.297 2 M, N,M -1381.28 51.192 -42.848 3 M, N,M -1430.31 5.218 -104.97 Lầu 2- lầu 4 1 N,M,M -3444.83 7.889 -86.358 2 M, N,M -2548.31 91.416 -63.873 3 M, N,M -2861.63 8.663 -176.62 Hầm – lầu 1 1 N,M,M -4961.26 6.16 -55.385 2 M, N,M -3734.74 172.782 -41.553 3 M, N,M -4306.54 11.333 -264.339 Bảng 5.17.Bảng tổ hợp nội lực côt 3-E. Tầng Các TH tổ hợp Nội lực N (kN) Mx (kNm) My (kNm) Lầu 5- lầu 8 1 N,M,M -1854.4 5.873 -56.796 2 M, N,M -1378.93 54.894 -41.866 3 M, N,M -1322.73 7.53 -103.841 Lầu 2- lầu 4 1 N,M,M -3332.01 4.998 -86.107 2 M, N,M -2575.59 95.405 -62.844 3 M, N,M -2755.25 9.328 -176.337 Hầm – lầu 1 1 N,M,M -4877.31 -2.729 -55.092 2 M, N,M -3417.63 172.507 -90.485 3 M, N,M -4215.4 -2.59 -263.955 Bảng 5.18.Bảng tổ hợp nội lực côt 3-F. Tầng Các TH tổ hợp Nội lực N (kN) Mx(kNm) My(kNm) Lầu 5- lầu 8 1 N,M,M -1165.6 76.914 -42.321 2 M, N,M -826.7 82.026 -53.447 3 M, N,M -801.59 59.038 -83.321 Lầu 2- lầu 4 1 N,M,M -2254.2 106.733 -63.285 2 M, N,M -1523.48 115.604 -85.538 3 M, N,M -1778 74.644 -124.483 Hầm – lầu 1 1 N,M,M -3468.1 199.78 -42.791 2 M, N,M -2922.77 167.626 -37.272 3 M, N,M -2299.27 45.311 -222.065 V.1.2:Tính toán cốt thép dọc cho cột chịu lệch tâm xiên. Bảng 5.19: Đặc trưng vật liệu. ết quả tính theo phương cần tính được thể hiện ở bản sau : * tính theo phương X. * tính theo phương Y. Bảng 5.20: Tính cốt thép dọc của cột 3-D. Tầng TH Cxcm Cycm lom hocm ix=iy lx=ly J(cm4) Nth(daN) N(daN) MxdaNm MydaNm hx=hy Mx1daNm My1daNm Phương Tính LẦU 5 -8 Nmax 35 35 2.3 31 10.1 22.92 1E+05 1.76E+10 196900 458.6 5730 1 458.6 5730 Y Mxmax 35 35 2.3 31 10.1 22.92 1E+05 1.76E+10 138128 5119 4285 1 5119 4285 X Mymax 35 35 2.3 31 10.1 22.92 1E+05 1.76E+10 143031 521.8 10497 1 521.8 10497 Y LẦU 2 - 4 Nmax 45 45 2.3 41 13 17.82 3E+05 4.80E+10 344483 788.9 8636 1 788.9 8636 Y Mxmax 45 45 2.3 41 13 17.82 3E+05 4.80E+10 254831 9142 6387 1 9142 6387 X Mymax 45 45 2.3 41 13 17.82 3E+05 4.80E+10 286163 866.3 17662 1 866.3 17662 Y HẦM - LẦU 1 Nmax 55 55 3 51 15.8 19.00 8E+05 6.31E+10 496126 616 5539 1 616 5539 Y Mxmax 55 55 3 51 15.8 19.00 8E+05 6.31E+10 373474 17278 4155 1 17278 4155 X Mymax 55 55 3 51 15.8 19.00 8E+05 6.31E+10 430654 1133 26434 1 1133 26434 Y Tầng h cm b cm eax=eay ea Za x1 mo M1(daNm) M2(daNm) M(daNm) e1 eo e eo ge j je Nhận xét lệch tâm Ast Chọn Thép A cm m Kiểm tra mmin<m<mmax LẦU 5 -8 35 35 2 2.4 27 38.8 0.4 5729.7 458.6 5913.1 3 3.003 16.503 0.086 1.157 1 1 LTRB! 18.94 14f14 21.55 1.99 THOẢ! 35 35 2 2.4 27 27.2 0.473 5119.2 4284.8 7146.8 5.17 5.174 18.674 0.148 1.322 0.976 0.988 LTRB! 2.7186 1.99 THOẢ! 35 35 2 2.4 27 28.2 0.455 10497 521.8 10734 7.5 7.505 21.005 0.214 1.581 0.976 0.993 LTRB! 18.869 1.99 THOẢ! LẦU 2 - 4 45 45 2 2.4 37 52.8 0.4 8635.8 788.9 8951.4 2.6 2.598 21.098 0.058 1.099 0.99 0.992 LTRB! 33.102 4f20+ 10f16 32.67 1.77 THOẢ! 45 45 2 2.4 37 39.1 0.428 9141.6 6387.3 11878 4.66 4.661 23.161 0.104 1.199 0.99 0.994 LTRB! 5.2403 1.77 THOẢ! 45 45 2 2.4 37 43.9 0.4 17662 866.3 18009 6.29 6.293 24.793 0.14 1.298 0.99 0.995 LTRB! 29.988 1.77 THOẢ! HẦM - LẦU 1 55 55 2.2 2.6 47 62.2 0.4 5538.5 616 5784.9 1.17 2.64 26.14 0.048 1.08 0.987 0.989 LTRB! 38.852 4f20 + 10f18 38.02 1.36 THOẢ! 55 55 2.2 2.6 47 46.8 0.449 17278 4155.3 19144 5.13 5.126 28.626 0.093 1.174 0.987 0.991 LTRB! 1.4611 1.36 THOẢ! 55 55 2.2 2.6 47 54 0.4 26434 1133.3 26887 6.24 6.243 29.743 0.114 1.224 0.987 0.992 LTRB! 34.962 1.36 THOẢ! Bảng 5.21: Tính cốt thép dọc của cột 3-E. Tầng TH Cxcm Cycm lom hocm ix=iy lx=ly J(cm4) Nth(daN) N(daN) MxdaNm MydaNm hx=hy Mx1daNm My1daNm Phương Tính LẦU 5 -8 Nmax 35 35 2.31 31 10.08 22.92 125052.1 1.76E+10 185440 587.3 5679.6 1 587.3 5679.6 Y Mxmax 35 35 2.31 31 10.08 22.92 125052.1 1.76E+10 137893 5489.4 4186.6 1 5489.4 4186.6 X Mymax 35 35 2.31 31 10.08 22.92 125052.1 1.76E+10 132273 753 10384 1 753 10384 Y LẦU 2 - 4 Nmax 45 45 2.31 41 12.96 17.82 341718.8 4.80E+10 333201 499.8 8610.7 1 499.8 8610.7 Y Mxmax 45 45 2.31 41 12.96 17.82 341718.8 4.80E+10 257559 9540.5 6284.4 1 9540.5 6284.4 X Mymax 45 45 2.31 41 12.96 17.82 341718.8 4.80E+10 275525 932.8 17634 1 932.8 17634 Y HẦM - LẦU 1 Nmax 55 55 3.01 51 15.84 19.00 762552.1 6.31E+10 487731 272.9 5509.2 1 272.9 5509.2 Y Mxmax 55 55 3.01 51 15.84 19.00 762552.1 6.31E+10 341763 17251 9048.5 1 17251 9048.5 X Mymax 55 55 3.01 51 15.84 19.00 762552.1 6.31E+10 421540 259 26396 1 259 26396 Y Tầng h cm b cm eax=eay ea Za x1 mo M1(daNm) M2(daNm) M(daNm) e1 eo e eo ge j je Nhận xét lệch tâm Ast Chọn Thép A cm m Kiểm tra mmin<m<mmax LẦU 5 -8 35 35 2 2.4 27 36.5 0.4 5679.6 587.3 5914.5 3.19 3.189 16.689 0.091 1.17 1 1 LTRB! 14.788 14f14 21.55 1.99 THOẢ! 35 35 2 2.4 27 27.2 0.474 5489.4 4186.6 7474.3 5.42 5.42 18.92 0.155 1.345 0.976 0.988 LTRB! 3.7458 1.99 THOẢ! 35 35 2 2.4 27 26.1 0.496 10384 753 10757 8.13 8.133 21.633 0.232 1.674 0.976 0.995 LTRB! 16.933 1.99 THOẢ! LẦU 2 - 4 45 45 2 2.4 37 51.1 0.4 8610.7 499.8 8810.6 2.64 2.644 21.144 0.059 1.101 0.99 0.992 LTRB! 28.643 4f20+10f16 32.67 1.77 THOẢ! 45 45 2 2.4 37 39.5 0.422 9540.5 6284.4 12195 4.73 4.735 23.235 0.105 1.203 0.99 0.994 LTRB! 6.8671 1.77 THOẢ! 45 45 2 2.4 37 42.2 0.4 17634 932.8 18007 6.54 6.536 25.036 0.145 1.314 0.99 0.995 LTRB! 26.448 1.77 THOẢ! HẦM - LẦU 1 55 55 2.2 2.6 47 61.2 0.4 5509.2 272.9 5618.4 1.15 2.64 26.14 0.048 1.08 0.987 0.989 LTRB! 35.399 4f20+10f18 38.02 1.36 THOẢ! 55 55 2.2 2.6 47 42.9 0.496 17251 9048.5 21738 6.36 6.36 29.86 0.116 1.23 0.987 0.992 LTRB! -5.651 1.36 THOẢ! 55 55 2.2 2.6 47 52.9 0.4 26396 259 26500 6.29 6.286 29.786 0.114 1.226 0.987 0.992 LTRB! 31.044 1.36 THOẢ! Bảng 5.22: Tính cốt thép dọc của cột 3-F. Tầng TH Cxcm Cycm lom hocm ix=iy lx=ly J(cm4) Nth(daN) N(daN) MxdaNm MydaNm hx=hy Mx1daNm My1daNm Phương Tính LẦU 5 -8 Nmax 35 35 2.31 31 10.08 22.92 125052.1 1.76E+10 116560 7691.4 4232.1 1 7691.4 4232.1 X Mxmax 35 35 2.31 31 10.08 22.92 125052.1 1.76E+10 82670 8202.6 5344.7 1 8202.6 5344.7 X Mymax 35 35 2.31 31 10.08 22.92 125052.1 1.76E+10 80159 5903.8 8332.1 1 5903.8 8332.1 Y LẦU 2 - 4 Nmax 40 40 2.31 36 11.52 20.05 213333.3 3.00E+10 225420 10673 6328.5 1 10673 6328.5 X Mxmax 40 40 2.31 36 11.52 20.05 213333.3 3.00E+10 152348 11560 8553.8 1 11560 8553.8 X Mymax 40 40 2.31 36 11.52 20.05 213333.3 3.00E+10 177800 7464.4 12448 1 7464.4 12448 Y HẦM - LẦU 1 Nmax 50 50 3.01 46 14.4 20.90 520833.3 4.31E+10 346810 19978 4279.1 1 19978 4279.1 X Mxmax 50 50 3.01 46 14.4 20.90 520833.3 4.31E+10 292277 16763 3727.2 1 16763 3727.2 X Mymax 50 50 3.01 46 14.4 20.90 520833.3 4.31E+10 229927 4531.1 22207 1 4531.1 22207 Y Tầng h cm b cm eax=eay ea Za x1 mo M1(daNm) M2(daNm) M(daNm) e1 eo e eo ge j je Nhận xét lệch tâm Ast Chọn Thép A cm m (%) Kiểm tra mmin<m<mmax LẦU 5 -8 35 35 2 2.4 27 23 0.555 7691.4 4232.1 10042 8.62 8.615 22.115 0.246 1.754 1 1 LTRB! 10.1 14f14 21.55 1.99 THOẢ! 35 35 2 2.4 27 16.3 0.685 8202.6 5344.7 11862 14.3 14.35 27.849 0.41 4.609 0.976 1.009 LTL! 13.65 1.99 THOẢ! 35 35 2 2.4 27 15.8 0.694 8332.1 5903.8 12431 15.5 15.51 29.008 0.443 7.192 0.976 1.011 LTL! 15.65 1.99 THOẢ! LẦU 2 - 4 40 40 2 2.4 32 38.9 0.4 10673 6328.5 13204 5.86 5.858 21.858 0.146 1.318 0.984 0.992 LTRB! 25.4 4f18+ 10f14 25.57 1.78 THOẢ! 40 40 2 2.4 32 26.3 0.562 11560 8553.8 16369 10.7 10.74 26.745 0.269 1.905 0.984 0.998 LTRB! 22.11 1.78 THOẢ! 40 40 2 2.4 32 30.7 0.489 12448 7464.4 16099 9.05 9.054 25.054 0.226 1.641 0.984 0.996 LTRB! 22.97 1.78 THOẢ! HẦM - LẦU 1 50 50 2 2.4 42 47.8 0.4 19978 4279.1 21690 6.25 6.254 27.254 0.125 1.255 0.982 0.989 LTRB! 29.16 4f18 + 10f16 30.29 1.32 THOẢ! 50 50 2 2.4 42 40.3 0.474 16763 3727.2 18530 6.34 6.34 27.34 0.127 1.26 0.982 0.99 LTRB! 3.619 1.32 THOẢ! 50 50 2 2.4 42 31.7 0.586 22207 4531.1 24864 10.8 10.81 31.814 0.216 1.59 0.982 0.995 LTRB! 1.884 1.32 THOẢ! V.1.3:Tính toán cốt đai. Cốt thép ngang của cột khi dùng khung cốt buộc là những thanh cốt đai khép kín và những thanh neo được uốn móc chuẩn ở hai đầu. Cốt thép ngang trong cột có nhiệm vụ liên kết với các thép dọc thành khung chắc chắn, giữ đúng vị trí cốt thép khi thi công, giữ ổn định cho cốt thép dọc chịu nén. Khi chịu nén, cốt thép dọc có thể bị cong, phá vỡ lớp bê tông bảo vệ và bị bật ra khỏi bê tông. Cốt đai giữ cho cốt dọc không bị cong và bậc ra ngoài, lúc này cốt thép đai chịu kéo và nếu nó không được neo chắc chắn thì có thể bị bung ra hoặc cốt đai quá bé thì có thể bị kéo đứt. Cốt đai cũng có tác dụng chịu lực cắt. Chỉ tính cốt đai khi cấu kiện phải chịu lực cắt khá lớn, thông thường thì cốt đai đặt theo cấu tạo. Dựa vào kết quả từ bảng tính, ta thấy cột đã đủ khả năng chịu lực cắt nên không cần tính cốt thép đai mà chỉ bố trí theo cấu tạo. Các yêu cầu cấu tạo của cốt thép đai sử dụng cho cột theo [2]. Đường kính cốt thép đai trong khung thép buộc cần lấy không nhỏ hơn 0.25 đường kính thanh cốt thép dọc lớn nhất và không nhỏ hơn 5mm. Khoảng cách giữa các cốt thép đai không lớn hơn 400mm và 15 lần đường kính cốt thép dọc nhỏ nhất. Trong đoạn nối buộc cốt thép dọc, khoảng cách cốt đai không được vượt quá 10 lần đường kính bé nhất của cốt dọc chịu nén. Để giữ ổn định, tốt nhất là cốt dọc được nằm ở góc của cốt đai. Tiêu chuẩn thiết kế yêu cầu cứ cách một cốt dọc phải có một cốt dọc nằm ở góc cốt đai. Từ các yêu cầu trên ta chọn cốt đai để bố trí cho cột như sau: Chọn đai 8. Bước cốt đai chọn a 200 bố trí cho cột. Bước cốt đai tại vị trí nối cốt thép dọc: chọn a100 . V.2:TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO DẦM KHUNG TRỤC 3. V.2.1:Nội lực khung trục 3 được xuất ra từ ETABS . Bảng 5.23.Bảng nội lực dầm A-B. Tầng Phần tử M (kNm) M (kNm) M (kNm) Q (kN) lầu 5- lầu 8 Dầm A-B -91.55 78.161 -72.79 -101.2 lầu 2 -lầu 4 -138.15 67.757 -101.04 -118.12 hầm -lầu 1 -161.97 69.509 -133.04 -128.66 Bảng 5.24.Bảng nội lực dầm B-C. Tầng Phần tử M (kNm) M (kNm) M (kNm) Q (Kn) lầu 5- lầu 8 Dầm B-C -78.47 22.521 -77.95 -67.11 lầu 2 -lầu 4 -103.5 44.119 -103 -82.02 hầm -lầu 1 -130.1 78.231 -131.2 -96.77 Bảng 5.25.Bảng nội lực dầm C-D Tầng Phần tử M (kNm) M (kNm) M (kNm) Q (kN) lầu 5- lầu 8 Dầm C-D -95.84 57.457 -91.6 -98.88 lầu 2 -lầu 4 -124.6 58.788 -119.5 -111.31 hầm -lầu 1 -148.5 62.727 -144.9 -123.14 Bảng 5.26.Bảng nội lực dầm D-E Tầng Phần tử M (kNm) M (kNm) M (kNm) Q (kN) lầu 5- lầu 8 Dầm D-E -87.73 46.193 -80.02 -78.56 lầu 2 -lầu 4 -113.2 49.388 -110.5 92.85 hầm -lầu 1 -142 63.65 -140.2 111.75 Bảng 5.27.Bảng nội lực dầm E-F. Tầng Phần tử M (kNm) M (kNm) M (kNm) Q (kN) lầu 5- lầu 8 Dầm E-F -68.91 70.52 -98.62 103.34 lầu 2 -lầu 4 -98.02 65.462 -144.1 120.09 hầm -lầu 1 -137.15 69.272 -165.67 129.86 V.2.2Tính cốt thép dọc cho dầm khung trục 3 Dầm được tính toán như cấu kiện chịu uốn Lựa chọn vật liệu như bảng 5.10. Giữa nhịp Phần tiết diện chịu momen dương (giữa nhịp), có cánh nằm trong vùng nén tính theo tiết diện chữ T. Bề rộng cánh được xác định như sau: (5.1) Trong đó: b – bề rộng dầm tính toán; sf – phần nhô ra của cánh, lấy không vượt qua giá trị bé nhất trong các giá trị 1/6 nhịp dầm và 1/2 khoảng cách giữa các dầm dọc. Xác định vị trí trục tung hoà bằng cách xác định Mf: (5.2) Nếu M Mf thì trục trung hoà đi qua cánh Þ tính toán với tiết diện chữ nhật lớn bf x hf. Nếu M > Mf thì trục trung hoà đi qua sườn Þ tính toán với tiết diện chữ T Trong đó: Rb – cường độ tính toán của bê tông khi chịu nén; hf – bề dày của cánh; h – chiều cao tiết diện; ho – chiều cao làm việc của tiết diện; ho= h-a Gần gối tựa Phần tiết diện chịu momen âm (gần gối tựa), có cánh nằm trong vùng chịu kéo, tính theo tiết diện chữ nhật b x h. Trình tự tính toán cốt thép theo tiết diện chữ nhật Diện tích cốt thép được tính bằng công thức sau: Trong đó: Trình tự tính toán cốt thép theo tiết diện T Diện tích cốt thép được tính bằng công thức sau: Kiểm tra hàm lượng cốt thép Bảng 5.28: Tính toán cốt thép nhịp cho dầm C-D. E MdaNm bcm hcm acm hocm sfcm bfcm hfcm MfdaNcm Nhận xét tiết diện tính thép am x As(cm2) Thép chọn Aschon(cm2) m (%) Kiểm trammin£m£mmax lau 5-8 5745.7 25 50 4 46 7.5 40 8 2378000 Chữ nhậtlớn 0.0468 0.048 4.571 2f18 5.09 0.44 THOẢ lau 2-4 5878.8 25 50 4 46 7.5 40 8 1948800 Chữ nhậtlớn 0.0479 0.049 4.679 2f18 5.09 0.44 THOẢ ham-lau 1 6272.7 25 50 4 46 7.5 40 8 1948800 Chữ nhậtlớn 0.0511 0.052 5.001 2f18 5.09 0.44 THOẢ Bảng 5.29: Tính toán cốt thép nhịp cho dầm D-E. Tầng MdaNm bcm hcm acm hocm sfcm bfcm hfcm MfdaNcm Nhận xét tiết diện tính thép am x As(cm2) Thép chọn Aschon(cm2) m (%) Kiểm trammin£m£mmax lau 5-8 4619.3 25 50 4 46 7.5 40 8 2378000 Chữ nhậtlớn 0.0376 0.038 3.657 2f18 5.09 0.44 THOẢ lau 2-4 4938.8 25 50 4 46 7.5 40 8 1948800 Chữ nhậtlớn 0.0402 0.041 3.915 2f18 5.09 0.44 THOẢ ham-lau 1 6365 25 50 4 46 7.5 40 8 1948800 Chữ nhậtlớn 0.0519 0.053 5.077 2f18 5.09 0.44 THOẢ Bảng 5.30: Tính toán cốt thép nhịp cho dầm E-F. Tầng MdaNm bcm hcm acm hocm sfcm bfcm hfcm MfdaNcm Nhận xét tiết diện tính thép am x As(cm2) Thép chọn Aschon(cm2) m (%) Kiểm trammin£m£mmax lau 5-8 7052 25 50 4 46 7.5 40 8 2378000 Chữ nhậtlớn 0.0575 0.059 5.642 2f18+1f14 6.63 0.58 THOẢ lau 2-4 6546.2 25 50 4 46 7.5 40 8 1948800 Chữ nhậtlớn 0.0533 0.055 5.226 2f18+1f14 6.63 0.58 THOẢ ham-lau 1 6927.2 25 50 4 46 7.5 40 8 1948800 Chữ nhậtlớn 0.0564 0.058 5.539 2f18+1f14 6.63 0.58 THOẢ Bảng 5.31: Tính toán cốt thép gối cho dầm C-D. Tầng Phần tử dầm Tiết diện M (kN.m) b (cm) h (cm) a (cm) ho (cm) αm ξ As tt (cm2) µ tt (%) Chọn thép As chọn (cm2) µ chon (%) µmin≤µtt≤µmax lầu 5 - lầu 8 C-D Gối C 95.84 25 50 4 46 0.1249 0.134 7.975 0.69 2f20+1f18 8.232 0.72 THOẢ Gối D 91.6 25 50 4 46 0.1194 0.128 7.5963 0.66 2f20+1f18 8.232 0.72 THOẢ làu 2- lau 4 Gối C 124.55 25 50 4 46 0.1624 0.178 10.616 0.92 2f20+1f22 10.085 0.88 THOẢ Gối D 119.49 25 50 4 46 0.156 0.170 10.141 0.88 2f20+1f22 10.085 0.88 THOẢ hầm - lầu 1 Gối C 138.2 25 50 4 46 0.18 0.200 11.923 1.04 2f22+1f22 11.403 0.99 THOẢ Gối D 136.53 25 50 4 46 0.178 0.197 11.762 1.02 2f22+1f22 11.403 0.99 THOẢ Bảng 5.32: Tính toán cốt thép gối cho dầm D-E. Tầng Phần tử dầm Tiết diện M (kN.m) b (cm) h (cm) a (cm) ho (cm) αm ξ As tt (cm2) µ tt (%) Chọn thép As chọn (cm2) µ chon (%) µmin≤µtt≤µmax lầu 5 - lầu 8 D-E Gối D 87.73 25 50 4 46 0.1144 0.122 7.253 0.63 2f20+1f18 8.232 0.72 THOẢ Gối E 80.02 25 50 4 46 0.10432 0.110 6.5758 0.57 2f20+1f18 8.232 0.72 THOẢ làu 2- lau 4 Gối D 113.15 25 50 4 46 0.1475 0.160 9.5508 0.83 2f20+1f22 10.085 0.88 THOẢ Gối E 110.53 25 50 4 46 0.1441 0.156 9.3091 0.81 2f20+1f22 10.085 0.88 THOẢ hầm - lầu 1 Gối D 135.2 25 50 4 46 0.17626 0.195 11.633 1.01 2f22+1f22 11.403 0.99 THOẢ Gối E 133.5 25 50 4 46 0.17404 0.193 11.469 1 2f22+1f22 11.403 0.99 THOẢ Bảng 5.33: Tính toán cốt thép gối cho dầm E-F. Tầng Phần tử dầm Tiết diện M (kN.m) b (cm) h (cm) a (cm) ho (cm) αm ξ As tt (cm2) µ tt (%) Chọn thép As chọn (cm2) µ chon (%) µmin≤µtt≤µmax lầu 5 - lầu 8 E-F Gối E 68.91 25 50 4 46 0.0898 0.094 5.6148 0.49 2f20+1f18 8.232 0.72 THOẢ Gối F 98.62 25 50 4 46 0.1286 0.138 8.2248 0.72 2f20+1f18 8.232 0.72 THOẢ làu 2- lau 4 Gối E 98.02 25 50 4 46 0.1278 0.137 8.1708 0.71 2f20+1f22 10.085 0.88 THOẢ Gối F 144.5 25 50 4 46 0.1884 0.211 12.539 1.09 2f20+2f22 13.886 1.21 THOẢ hầm - lầu 1 Gối E 137.15 25 50 4 46 0.1788 0.199 11.822 1.03 2f22+1f22 11.403 0.99 THOẢ Gối F 165.67 25 50 4 46 0.216 0.246 14.669 1.28 2f22+2f22 15.204 1.32 THOẢ V.2.2Tính cốt thép đai cho dầm khung trục 3 Tính toán cốt đai của cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật theo [14] Trình tự tính toán: Lựa chọn vật liệu và các số liệu phục vụ tính toán . 2)So sánh Q ( là lực cắt xác định từ tổ hợp nội lực dầm) với Qb.o ( là khả năng chịu cắt của bê tông khi không có cốt thép đai ) Nếu Q £ Qb.o không cần tính cốt đai nhưng phải bố trí cốt đai cấu tạo cho dầm ; Nếu Q> Qb.o phải tính toán cốt đai . (Qbo = 0.5 . jb4 .(1 + jn). Rbt .b . ho) Kiểm tra điều kiện bê tông chịu nén giữa các vết nứt nghiêng (ứng suất nén chính): Q 0.3* φw1 *φb1* Rb *b * ho Tính toán cốt thép đai . Tính: (5.3) với ; (5.4) 1.5. (5.5) Từ C* xác định C, Co theo bảng: Bảng 5.34: Xác định C, C0 Tính: ; . (5.6) Tính: . (5.7) (5.8) Chọn qsw = max ( qw1, qw2) Khoảng cách cốt đai theo tính toán: . (5.9) Khoảng cách cốt đai theo cấu tạo: khi h < 450mm ; (5.10) khi h 450mm ; (5.11) s = min(stt, sct) (5.12) Kiểm tra điều kiện độ bền của các tiết diện nghiêng Q£ 0.7Qbt ; Nếu thoả điều kiện thì bố trí cốt đai; Nếu không thoả chọn lại cốt đai hoặc tăng tiết diện. Bảng 5.35: Đặc trưng vật liệu sử dụng tính toán Bảng 5.36: Đặc trưng vật liệu sử dụng tính toán Kiểm tra điều kiện bê tông chịu nén giữa các vết nứt nghiêng (ứng suất nén chính): Q 0.3* φw1 *φb1* Rb *b * ho Bảng 5.37: Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính của dầm C-D. Tầng Q( daN) b(cm) h(cm) a(cm) ho(cm) Qo(daN) Nhận xét lầu 5-lầu 8 9888 25 50 4 46 50025 Thỏa lầu 2- lầu 4 11131 25 50 4 46 50025 Thỏa hầm - lầu 1 12314 25 50 4 46 50025 Thỏa Bảng 5.38: Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính của dầm D-E. Tầng Q( daN) b(cm) h(cm) a(cm) ho(cm) Qo(daN) Nhận xét lầu 5-lầu 8 7856 25 50 4 46 50025 Thỏa lầu 2- lầu 4 9285 25 50 4 46 50025 Thỏa hầm - lầu 1 11175 25 50 4 46 50025 Thỏa Bảng 5.39: Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính của dầm E-F Tầng Q( daN) b(cm) h(cm) a(cm) ho(cm) Qo(daN) Nhận xét lầu 5-lầu 8 10334 25 50 4 46 50025 Thỏa lầu 2- lầu 4 12009 25 50 4 46 50025 Thỏa hầm - lầu 1 12986 25 50 4 46 50025 Thỏa Bảng 5.40: Tính toán cốt đai cho dầm E-F. Tầng Q daN b cm h cm a cm ho cm Qbmin (daN) Nhận xét Mb (daN.cm) C* (cm) C (cm) Co (cm) Qb (daN) qsw1 (daN/cm) Qbmin (daN) qsw2 (daN/cm) qsw (daN/cm) Stt(cm) Sct (cm) Schọn (cm) 0,7.Qbt (daN) Kiểm tra lầu 5-lầu 8 10334 25 50 4 46 9056.25 Tính cốt đai 1110900 215 215 92 5167 56.16304 7245 78.75 78.75 22.356 16.667 15 35017.5 Thỏa lầu 2- lầu 4 12009 25 50 4 46 9056.25 Tính cốt đai 1110900 185.01 185.01 92 6004.5 65.2663 7245 78.75 78.75 22.356 16.667 15 35017.5 Thỏa hầm - lầu 1 12986 25 50 4 46 9056.25 Tính cốt đai 1110900 171.09 171.09 92 6493 70.57609 7245 78.75 78.75 22.356 16.667 15 35017.5 Thỏa Bảng 5.41: Tính toán cốt đai cho dầm D-E. Tầng Q daN b cm h cm a cm ho cm Qbmin (daN) Nhận xét Mb (daN.cm) C* (cm) C (cm) Co (cm) Qb (daN) qsw1 (daN/cm) Qbmin (daN) qsw2 (daN/cm) qsw (daN/cm) Stt(cm) Sct (cm) Schọn (cm) 0,7.Qbt (daN) Kiểm tra lầu 5-lầu 8 7856 25 50 4 46 9056.25 Đai cấu tạo - - - - - - - - - - - 15 35017.5 Thỏa lầu 2- lầu 4 9285 25 50 4 46 9056.25 Tính cốt đai 1110900 239.29 239.29 92 4642.5 50.46196 7245 78.75 78.75 22.356 16.667 15 35017.5 Thỏa hầm - lầu 1 11175 25 50 4 46 9056.25 Tính cốt đai 1110900 198.82 198.82 92 5587.5 60.7337 7245 78.75 78.75 22.356 16.667 15 35017.5 Thỏa Bảng 5.42: Tính toán cốt đai cho dầm C-D. Tầng Q daN b cm h cm a cm ho cm Qbmin (daN) Nhận xét Mb (daN.cm) C* (cm) C (cm) Co (cm) Qb (daN) qsw1 (daN/cm) Qbmin (daN) qsw2 (daN/cm) qsw (daN/cm) Stt(cm) Sct (cm) Schọn (cm) 0,7.Qbt (daN) Kiểm tra lầu 5-lầu 8 9888 25 50 4 46 9056.25 Tính cốt đai 1110900 224.7 224.7 92 4944 53.73913 7245 78.75 78.75 22.356 16.667 15 35017.5 Thỏa lầu 2- lầu 4 11131 25 50 4 46 9056.25 Tính cốt đai 1110900 199.6 199.6 92 5565.5 60.49457 7245 78.75 78.75 22.356 16.667 15 35017.5 Thỏa hầm - lầu 1 12314 25 50 4 46 9056.25 Tính cốt đai 1110900 180.43 180.43 92 6157 66.92391 7245 78.75 78.75 22.356 16.667 15 35017.5 Thỏa V.3:BỐ TRÍ CỐT THÉP